برج خنک کننده وسیله ای است که از آب به عنوان خنک کننده در گردش استفاده می کند تا گرما را از یک سیستم جذب کند و آن را در جو آزاد کند و در نتیجه دمای آب را کاهش دهد. اثر خنک کننده آن از تبادل حرارت بین آب و جریان هوا برای تولید بخار استفاده می کند. بخار تبخیر می شود و گرما را از طریق اصول انتقال حرارت تبخیری، همرفتی و تابشی برای دفع گرمای اتلاف تولید شده در فرآیندهای صنعتی یا سیستم های تبرید و تهویه مطبوع می برد، در نتیجه دمای آب را کاهش می دهد و عملکرد طبیعی سیستم را تضمین می کند. این دستگاه به طور معمول استوانه ای است، از این رو به آن "برج خنک کننده" می گویند.
برج های خنک کننده محصولی جامع هستند که آیرودینامیک، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، شیمی، بیوشیمی، علم مواد، مکانیک سازه ایستا و دینامیک و فناوری ساخت را ادغام می کند. کیفیت آب تابعی از متغیرهای متعدد است و خنکسازی فرآیند پیچیدهتری است که شامل عوامل، متغیرها و اثرات متعددی است.